15.
(2022高一下·沈阳期中)
如图所示,处于竖直平面内的某一探究装置,该装置由圆心为O的四分之一圆弧光滑轨道A
1A、粗糙水平直轨道AB、圆心为O
1的半圆形光滑细圆管轨道BCD、圆心为O
2的半圆形光滑轨道DEF、倾角α=30°的光滑直轨道F
1M、水平光滑直轨道MN组成,A、B、D为轨道间的相切点,B、O
1、D、O
2、F
1和F点处于同一直线上。已知可视为质点的滑块质量m=1.0kg,轨道A
1A的半径R=0.28m,轨道AB长度L=0.70m,轨道BCD和DEF的半径相等且r=0.20m,F、F
1两点间的高度差可忽略不计。探究开始时,滑块从A
1点正上方某点静止释放,滑块将经A
1点沿轨道运动。若释放点距A
1点的高度h=0,滑块沿轨道运动到B处恰好静止。忽略空气阻力,各部分均平滑连接。